(57)【要約】【課題】撮像装置が他の撮像装置と通信を行うための通信手段を特段設けることなく、撮像装置間で同期を取る。【解決手段】撮像装置１０は、主装置モードに設定されると、フラッシュ回路５０がプレ発光を行うと同時にタイミングジェネレータ４０にリセット信号を出力する。一方、撮像装置１０は、副装置モードに設定されると、フラッシュ回路５０が他の撮像装置が行うプレ発光を検知し、その検知に応じてタイミングジェネレータ４０にリセット信号を出力する。【選択図】図２
2006352723.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同期信号を出力するタイミングジェネレータと、前記同期信号に応じて撮影処理を制御する制御回路とを備える撮像装置において、
被写体の輝度変化を検出する検出回路と、
前記輝度変化の検出に応じて、前記タイミングジェネレータにリセット信号を出力し、前記同期信号の出力タイミングを調整するリセット回路と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の撮像装置において、
前記検出回路は、
被写体の定常状態における輝度に基づいて閾輝度を決定し、被写体の輝度が前記閾輝度を超えた場合に前記リセット回路に対して出力指示信号を出力し、
前記リセット回路は、
前記出力指示信号に応じて、リセット信号を出力する、
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
請求項１に記載の撮像装置において、
前記検出回路は、
他の撮像装置が撮影照明用の本発光に先立って行う少光量のプレ発光を検出することで、前記被写体の輝度変化を検出する、
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
請求項１に記載の撮像装置は、
フラッシュを発光して被写体にて反射した反射光を受光素子で受光し、その受光素子の受光量が所定の光量に達したときにフラッシュの発光を停止する自動調光回路を備え、
前記検出回路は、前記受光素子の受光量に基づいて、前記被写体の輝度変化を検出することを特徴とする撮像装置。
【請求項５】
請求項１に記載の撮像装置において、
前記同期信号は、入射光を光電変換することで生じる映像信号を垂直転送する固体撮像素子を駆動するための垂直同期信号であることを特徴とする撮像装置。
【請求項６】
請求項１に記載の撮像装置において、
撮影時に被写体を照明するための本発光に先立って少光量のプレ発光を被写体に対して行うフラッシュ回路を備え、
前記リセット回路は、前記フラッシュ回路がプレ発光を行う場合には、前記フラッシュ回路が行うプレ発光に応じてリセット信号を出力することを特徴とする撮像装置。
【請求項７】
請求項６に記載の撮像装置において、
前記フラッシュ回路は、フラッシュ発光する際に必要な電力の充電完了に応じて、プレ発光を行うことを特徴とする撮像装置。
【請求項８】
同期信号を出力するタイミングジェネレータと、前記同期信号に応じて撮影処理を制御する制御回路とを備える撮像装置において、
撮影時における本発光に先立って少光量のプレ発光を被写体に対して行うフラッシュ回路と、
前記プレ発光に応じて、前記タイミングジェネレータにリセット信号を出力し、前記同期信号の出力タイミングを調整するリセット回路と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項９】
同期信号を出力するタイミングジェネレータと、前記同期信号に応じて露光期間を制御する制御回路とを備える少なくとも２台の撮像装置から構成され、１台の撮像装置が主装置として機能し、残りの撮像装置が副装置として機能する撮像システムにおいて、
前記主装置は、
撮影時における本発光に先立って少光量のプレ発光を被写体に対して行うフラッシュ回路と、
前記プレ発光に応じて、自身が備える前記タイミングジェネレータにリセット信号を出力し、前記同期信号の出力タイミングを調整するリセット回路と、
を備え、
前記副装置は、
前記主装置が前記被写体に向けて行うプレ発光を検出する検出回路と、
前記プレ発光の検出に応じて、自身が備えるタイミングジェネレータにリセット信号を出力し、前記同期信号の出力タイミングを調整するリセット回路と、
を備え、
前記各撮像装置が備える各タイミングジェネレータが出力する各同期信号の同期を取ることを特徴とする撮像システム。
【請求項１０】
同期信号を出力するタイミングジェネレータと、前記同期信号に応じて撮影処理を制御する制御回路とを備える撮像装置が他の撮像装置と同期を取る同期方法であって、
検出回路が被写体の輝度変化を検出する検出ステップと、
前記輝度変化の検出に応じて、リセット回路が前記タイミングジェネレータにリセット信号を出力し、前記同期信号の出力タイミングを調整する第１調整ステップと、
を含むことを特徴とする同期方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の同期方法において、
前記検出ステップでは、
被写体の定常状態における輝度に基づいて閾輝度を決定し、被写体の輝度が前記閾輝度を超えた場合に前記リセット回路に対して出力指示信号を出力し、
前記第１調整ステップでは、
前記出力指示信号に応じて、リセット信号を出力する、
ことを特徴とする同期方法。
【請求項１２】
請求項１０または１１に記載の同期方法は、
フラッシュ回路が撮影時における本発光に先立って行う、少光量のプレ発光を検知する検知ステップと、
プレ発光の検知に応じて、前記リセット回路が前記タイミングジェネレータにリセット信号を出力し、前記同期信号の出力タイミングを調整する第２調整ステップと、
を含むことを特徴とする同期方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の撮像装置を利用した撮像システムにおける撮像装置間の同期の取り方に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の撮像装置を利用した撮像システムには、例えば、特許文献１や特許文献２に記載の技術がある。
【０００３】
特許文献１には、複数の撮像装置を利用してステレオ写真やパノラマ写真などの特殊効果画像を生成するシステムが提案されている。
【０００４】
また、特許文献２には、複数のデジタルカメラを接続し、ストロボを使用した協調撮影時に、被写体に応じてストロボのみ発光させるように設定したり、それぞれのカメラのストロボ発光光量を少なくして発光するように設定するシステムが提案されている。
【０００５】
このように複数の撮像装置を利用した撮像システムにおいて、例えば、ステレオ写真やパノラマ写真などの特殊効果画像を生成する場合、撮像装置間の同期が正確に取れていないと正確な画像を得ることができない。また、複数の撮像装置がフラッシュ発光を伴う同時撮影を行う場合、露光期間の同期と併せてフラッシュ発光の同期についても考慮する必要がある。
【０００６】
そこで、このような撮像システムにおける複数の撮像装置間の同期に関する従来の技術として、例えば特許文献３や特許文献４に記載の技術がある。
【０００７】
特許文献３では、マスタカメラが全ての撮像装置（マスタカメラを含む）のフレーム同期信号を同期させるためのタイムスタンプを生成し、全ての撮像装置が、マスタカメラで生成されたタイムスタンプに基づいてフレーム同期信号を生成し、生成したフレーム同期信号に基づいて画像データを生成する。
【０００８】
また、特許文献４に係る通信システムでは、複数の送信装置と、前記複数の送信装置から信号を受信する受信装置とを有し、前記複数の送信装置が、前記受信装置から受信した同期信号を基準として前記信号を送信し、前記受信装置が、前記同期信号を送信し、当該同期信号を基準として、前記複数の送信装置から受信した前記信号を用いて処理を行う。
【０００９】
上記のような従来の技術により各撮像装置は同期を取ることができるが、各撮像装置は他の撮像装置と同期を取るために、他の撮像装置と通信を行うための通信手段を設ける必要がある。
【００１０】
【特許文献１】特開２００４−０４８６４８号公報
【特許文献２】特開２００４−２３５７８６号公報
【特許文献３】特開２００２−２４７４０８号公報
【特許文献４】特開２００３−３０４４４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、撮像装置が他の撮像装置と通信を行うための通信手段を特段設けることなく、撮像装置間で同期を取る。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る撮像システムは、同期信号を出力するタイミングジェネレータと、前記同期信号に応じて露光期間を制御する制御回路とを備える少なくとも２台の撮像装置から構成され、１台の撮像装置が主装置として機能し、残りの撮像装置が副装置として機能する撮像システムであって、前記主装置は、撮影時における本発光に先立って少光量のプレ発光を被写体に対して行うフラッシュ回路と、前記プレ発光に応じて、自身が備える前記タイミングジェネレータにリセット信号を出力し、前記同期信号の出力タイミングを調整するリセット回路と、備え、前記副装置は、前記主装置が前記被写体に向けて行うプレ発光を検出する検出回路と、前記プレ発光の検出に応じて、自身が備えるタイミングジェネレータにリセット信号を出力し、前記同期信号の出力タイミングを調整するリセット回路と、を備え、前記各撮像装置が備える各タイミングジェネレータが出力する各同期信号の同期を取ることを特徴とする。
【００１３】
本発明によれば、主装置がプレ発光を行うとともに、そのプレ発光に応じて主装置が備えるタイミングジェネレータにリセット信号を出力し、同期信号の出力タイミングを調整する一方で、副装置が、主装置によるプレ発光を検出して、そのプレ発光の検出に応じて、副装置が備えるタイミングジェネレータにリセット信号を出力し、同期信号の出力タイミングを調整する。これにより、各装置は、他の装置と通信を行うための通信手段を特段設けることなく、同期を取ることができる。
【００１４】
また、本発明に係る撮像装置は、フラッシュ光を発光するフラッシュ回路を備え、前記フラッシュ回路は、前記被写体の輝度を検知する輝度検知回路と、検知した前記被写体の輝度に基づいて、被写体に照射されるフラッシュ光の光量を算出する光量算出回路と、算出した光量が適正露出となる閾光量に達した段階で、フラッシュ光の発光を停止する発光停止回路と、を含み、前記検出回路は、前記輝度検知回路が検知する前記被写体の輝度に基づいて、前記被写体の輝度変化を検出することを特徴とする。
【００１５】
本発明によれば、前記検出回路は、フラッシュ回路が備える前記輝度検知回路が検知する前記被写体の輝度に基づいて、前記被写体の輝度変化を検出することができる。よって、撮像装置に新たな回路を追加することによるコストの増加を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明を実施するための最良の形態（以下、実施形態とする）について、以下図面を用いて説明する。
【００１７】
図１は、本実施形態に係る撮像システムの概略構成を示す図である。図１に示すように、本撮像システムは、複数の撮像装置１０−１，１０−２，・・・（以下では、区別が必要ない場合は「撮像装置１０」と総称する。撮像装置１０を構成する回路等についても同様とする。）を含み、各撮像装置１０が同期して、被写体１２の同時撮影や連続撮影などを行う。
【００１８】
本実施形態では、各撮像装置１０は、主装置モードと副装置モードとの２つのモードで動作可能であり、主装置モードに設定された撮像装置１０がプレ発光を行い、副装置モードに設定された撮像装置１０がそのプレ発光を検知して、その検知タイミングにおいて撮像装置間の同期を取る。ここで、プレ発光とは、撮影の際に適正露出となるように被写体を照明するための本発光に先立って少光量の発光を行うことをいい、赤目防止を行う場合などに実行される撮像装置の一般的な機能である。本実施形態では、このようにプレ発光をトリガとして撮像装置間で同期をとることにより、各撮像装置１０に特別な通信手段を設けることなく、各撮像装置間での同期を取る。
【００１９】
ここで、各撮像装置１０の構成について説明する。図２は、本実施形態に係る撮像システムを構成する各撮像装置１０の機能ブロックを示す図である。本実施形態では、撮像装置１０として、デジタルスチルカメラを例に説明するが、デジタルビデオカメラの他、フィルムカメラなど被写体を撮像する撮像装置全般に適用可能である。
【００２０】
図２において、ＣＰＵ２０は、撮像装置１０全体を制御する中央処理装置であり、撮像装置１０を構成する各回路等に対する演算処理や制御を行う。光学系３０は、所望の映像信号が得られるように、イメージ・センサ３２に被写体からの光を入射させるためのレンズや絞りなどを含む。イメージ・センサ３２は、入射光を光電変換することで生じる映像信号を垂直転送および水平転送するＣＣＤやＣＭＯＳなどの固体撮像素子を含み、ＣＤＳ（Correlated Double Sampling）−ＡＤ（Analog/Digital）回路３４に映像信号を出力する。ＣＤＳ−ＡＤ回路３４は、相関二重サンプリング処理によりイメージ・センサ３２から出力された映像信号のノイズを低減し、デジタル信号に変換する。画像処理回路３６は、ＣＤＳ−ＡＤ回路３４から出力された映像信号に対して所定の画像処理を行い、１フレーム分の映像信号を画像データとして記憶装置３８に保存する。
【００２１】
タイミングジェネレータ（ＴＧ）４０は、イメージ・センサ３２に含まれる固体撮像素子を駆動するために必要な水平同期信号（ＨＤ）、垂直同期信号（ＶＤ）、並びにＣＤＳ−ＡＤ回路３４が信号処理するために必要な同期信号を出力し、イメージ・センサ３２とＣＤＳ−ＡＤ回路３４との間の同期をとる。フラッシュ回路５０は、プレ発光時に被写体に向けて少光量の光を発光するとともに、撮影時に適正露出となるように被写体に向けて光を発光する。本実施形態では、さらにフラッシュ回路５０は、タイミングジェネレータ４０が出力する各同期信号の出力タイミングを調整するためのリセット信号をタイミングジェネレータ４０に出力する。本実施形態では、このようにフラッシュ回路５０が、タイミングジェネレータ４０に対してリセット信号を出力することで、撮像装置間の同期を取る。操作部７０は、半押しおよび全押しが可能なシャッタボタンなど、ユーザが撮像装置１０を操作するためのユーザインタフェースである。
【００２２】
ここで、さらに、フラッシュ回路５０について図３を用いて説明する。図３は、図２に示した点線部分１００、特にフラッシュ回路５０に関して詳細な機能ブロックを示す図である。図３において、フラッシュ制御回路５２は、ＣＰＵ２０からの発光制御指示に基づいてフラッシュ駆動回路５４に発光指示を出力する。フラッシュ駆動回路５４は、発光指示に基づいて発光回路５６を駆動させて、発光回路５６が発光指示に応じた光量の光を発光する。
【００２３】
また、検知回路６０は、輝度検知回路６２と、デジタル変換回路６４と、比較回路６６と、制御回路６８とを備える。輝度検知回路６２は、受光素子を備え、その受光素子は、被写体で反射した反射光を受光して、その受光量に応じた光電流を出力する。そして、輝度検知回路６２は、その受光素子が出力する光電流に応じた検知電圧値ＶPの電圧を出力する。なお、検知回路６０の受光素子は、例えば、周知のＴＴＬ自動調光機構に含まれるカメラ筐体内の受光素子と兼用することができる。また、そのＴＴＬ自動調光機構の受光素子の近傍等に検知回路６０専用の受光素子を設けてもよい。また、フラッシュ回路５０が外部ストロボ装置として構成されるのであれば、その外部ストロボ装置に設けることもできる。なお、デジタル変換回路６４は輝度検知回路６２からの検知電圧値をデジタル値に変換する回路であるが、アナログ回路で構成してもよい。この場合、ＣＰＵ２０にＤ／Ａコンバーターを内蔵させ、比較回路６６に対してアナログ値として閾値を設定する方法もある。本実施形態では、高速デジタル変換を用いた構成にて説明する。
【００２４】
さらに、図３において、デジタル変換回路６４は、輝度検知回路６２から出力される電圧の検知電圧値ＶPをデジタル信号に変換する。比較回路６６は、検知電圧値ＶPと所定の閾電圧とを比較して、その比較結果を制御回路６８に出力する。制御回路６８は、輝度検知回路６２やフラッシュ制御回路５２に所定の指示を出力する。また、制御回路６８は、所定のタイミングでリセット信号をタイミングジェネレータ４０に出力する。
【００２５】
さて、このように構成された検知回路６０は、フラッシュの発光量を調整する自動調光モードと、他の撮像装置によるプレ発光の検知に応じてリセット信号を出力するリセット信号出力モードとの２つのモードを有し、各モードで異なる動作をする。そこで、以下モードごとに、検知回路６０の動作についてさらに説明する。
【００２６】
まず、自動調光モードにおいて、検知回路６０は、本発光もしくはプレ発光時に必要な光量の光が被写体に対して発光された時点でフラッシュ発光停止の指示をフラッシュ制御回路５２に出力する。より具体的には、まず比較回路６６には、予めＣＰＵ２０から提供された適正電圧値ＶTを記憶しておく。ここで、適正電圧値ＶTは、本発光もしくはプレ発光時に被写体に与えるべき光量に応じて定められる電圧値である。その後、被写体にフラッシュ光が照射されると、輝度検知回路６２は、そのフラッシュ光の光量に応じた検知電圧値ＶPの電圧を出力する。デジタル変換回路６４は、輝度検知回路６２から出力される電圧の検知電圧値ＶPを示すアナログ信号をデジタル信号に変換して比較回路６６に出力する。そして、比較回路６６は適正電圧値ＶTと検知電圧値ＶPとを比較し、検知電圧値ＶPが適正電圧値ＶTに達した段階で、発光完了通知を制御回路６８に出力する。制御回路６８は、発光完了通知を受けてフラッシュ制御回路５２にフラッシュ発光停止指示を出力する。これにより、フラッシュ回路５０は、被写体に対して所望の光量のフラッシュ光が照射された時点でフラッシュ発光を停止させることができ、適正露出を得ることができる。
【００２７】
一方、リセット信号出力モードにおいて、検知回路６０は、被写体の輝度変化を監視し、被写体の輝度が所定の閾輝度以上になると、他の撮像装置から被写体にプレ発光によるフラッシュ光が照射されたと判断し、リセット信号をタイミングジェネレータ４０に対して出力する。より具体的には、まず、輝度検知回路６２が、フラッシュ発光前の被写体の輝度に応じた電圧を出力し、デジタル変換回路６４が輝度検知回路６２から出力される電圧の検知電圧値ＶPを示すアナログ信号をデジタル信号に変換して比較回路６６に出力する。比較回路６６は、この検知電圧値ＶPから閾電圧値ＶSを求めて記憶しておく。ここで、閾電圧値ＶSは、上記の閾輝度に応じた電圧値を示し、例えば、所定の期間、検知電圧値ＶPを監視しておき、その期間の平均値に所定の値（例えば、プレ発光の光量に応じた値）を加算した電圧値や、その期間の最大値に所定の値を加算した電圧値とする。
【００２８】
ここで、平均値や最大値に所定の値を加算することで、閾電圧値ＶSを求める理由について、図４を用いて説明する。図４は、フラッシュ発光前からフラッシュ発光後までの検知電圧値ＶPの変化を示す図である。図４に示す通り、プレ発光前（図４において、時刻Ｔｆ以前）の検知電圧値ＶPは比較的に安定しているが、ノイズ等の影響により被写体の輝度は若干バラツキがある。そこで、比較回路６６がそれらの影響による被写体の輝度の変化をフラッシュ発光による変化であると誤って判断することを防止するために、比較回路６６は、プレ発光前の所定期間の平均値に所定の値を加算した電圧値や、その期間の最大値に所定の値を加算した電圧値を、閾電圧値ＶSとして記憶しておく。
【００２９】
さて、上記のように、閾電圧値ＶSを求めた後、比較回路６６は、輝度検知回路６２から出力された検知電圧値ＶPが閾電圧値ＶS以上になった場合、被写体にフラッシュ光が照射されたと判断して、発光通知を制御回路６８に出力する。制御回路６８は、発光通知を受けてタイミングジェネレータ４０に対してリセット信号を出力する。これにより、タイミングジェネレータ４０は、被写体へのプレ発光に応じて、リセット信号の入力を受けて垂直同期信号等の各同期信号の出力タイミングを調整することができる。よって、例えば１台の撮像装置がプレ発光した段階で、それぞれの撮像装置１０が自身のタイミングジェネレータ４０へリセット信号を出力することで、撮像装置間で同期を取ることができる。なお、被写体にフラッシュ光が照射されたと判断する手段は、輝度検知回路６２やデジタル変換回路６４、比較回路６６などに対してフィルター回路を設け、明るさの変化量を微分値として検出し、急峻な変化に対応した手法を用いてもよい。
【００３０】
なお、撮像装置が主装置モードに設定された場合、検知回路６０は、自装置によるプレ発光に合わせてタイミングジェネレータ４０にリセット信号を出力する。より具体的にはＣＰＵ２０が、フラッシュ制御回路５２にプレ発光制御指示を出力すると同時に制御回路６８にプレ発光指示通知を出力する。そして、フラッシュ制御回路５２がそのプレ発光制御指示に基づいてフラッシュ駆動回路５４を制御することで、発光回路５６がプレ発光すると同時に、制御回路６８がその発光指示通知に基づいてタイミングジェネレータ４０にリセット信号を出力する。その後、制御回路６８は、上記の自動調光モードの処理を行い、プレ発光時に必要な光量が被写体に対して発光された時点で、発光完了通知を受けてフラッシュ制御回路５２にフラッシュ発光停止指示を出力する。
【００３１】
また、撮像装置が副装置モードに設定された場合は、検知回路６０はまず上述のリセット信号出力モードで動作し、主装置のプレ発光を検知してタイミングジェネレータ４０にリセット信号を出力する。そして、フラッシュ自動調光機能が選択されている場合は、検知回路６０は、そのリセット信号出力の後、自動調光モードへと切り換えられる。
【００３２】
ここで、さらに、輝度検知回路６２について図５Ａおよび図５Ｂを用いて説明する。図５Ａおよび図５Ｂは、輝度検知回路６２の回路構成図であり、図５Ａは、自動調光モード時の輝度検知回路６２の様子を示し、図５Ｂは、リセット信号モード時の輝度検知回路６２の様子を示す。
【００３３】
輝度検知回路６２は、図５Ａおよび図５Ｂに示すとおり、被写体から受光した光の光量に応じた光電流を出力する受光素子として、フォトダイオードＰＤを含む。フォトダイオードＰＤのアノード端子は、切替スイッチＳＷ１の共通接点Ａ１に接続される。切替スイッチＳＷ１は、２つの切替接点Ｂ１，Ｂ２を有し、接点Ａ１・Ｂ１間を閉成する状態と接点Ａ１・Ｂ２間を閉成する状態との２状態の間の切替が可能となっている。この切替は制御回路６８からの切替信号に基づき行われる。切替スイッチＳＷ１の切替接点Ｂ１は抵抗Ｒ２を介してグラウンド（ＧＮＤ）に接地され、切替接点Ｂ２はコンデンサＣ１を介してグラウンドに接地される。また、フォトダイオードＰＤのアノード端子は、前述の切替スイッチＳＷ１（及び抵抗Ｒ２，コンデンサＣ１）と並列に設けられたＯＮ／ＯＦＦスイッチＳＷ２を介してグラウンドに接地される。スイッチＳＷ２は制御回路６８からのＯＮ／ＯＦＦ信号に応じてＯＮ／ＯＦＦが切り換えられる。そして、このような回路構成において、フォトダイオードＰＤのアノード端子の電圧が、出力端子Ｄ１からデジタル変換回路６４へと出力される。以下、このように構成された輝度検知回路６２の動作についてさらに説明する。
【００３４】
まず、自動調光モード時は、図５Ａに示すように、ＣＰＵ２０から本発光もしくはプレ発光に応じた光量が指定されたフラッシュ発光指示を受けると、制御回路６８が切替スイッチＳＷ１の共通接点Ａ１を切替接点Ｂ２に接続し、かつＯＮ／ＯＦＦスイッチＳＷ２を「ＯＮ」する。すると、検知電圧値ＶPは、ＧＮＤレベルまで初期化される。次いで、フラッシュ発光指示を受けると同時に、制御回路６８がＯＮ／ＯＦＦスイッチＳＷ２を「ＯＦＦ」することで、被写体からの光がフォトダイオードＰＤで光電変換され、得られた電荷がコンデンサＣ１に蓄積される。これにより、検知電圧値ＶPが被写体に照射されたフラッシュ光の光量に応じて上昇する。そして、適正露出となる電圧値を示す適正電圧値ＶTまで検知電圧値ＶPが上昇した段階で比較回路６６がフラッシュ発光停止指示を出力する。
【００３５】
一方、リセット信号出力モード時は、図５Ｂに示すように、制御回路６８が、切替スイッチＳＷ１の共通接点Ａ１を切替接点Ｂ１に接続し、ＯＮ／ＯＦＦスイッチＳＷ２を「ＯＦＦ」する。すると、検知電圧値ＶPは、現在の被写体の輝度に応じた電圧まで上昇する。そして、比較回路６６は、上記のように閾電圧値ＶSを求めて記憶しておく。その後、検知電圧値ＶPが閾電圧値ＶSを超えた段階で、比較回路６６は、被写体にフラッシュ光が照射されたと判断し、制御回路６８がリセット信号をタイミングジェネレータ４０に出力する。
【００３６】
なお、本実施形態では、自動調光モードとリセット信号出力モードとで受光素子を併用する例について説明した。つまり、フラッシュ回路５０がフラッシュ光量の調整をするために備える受光素子を利用して被写体へのプレ発光を検知し、リセット信号を出力する例について説明した。しかし、フラッシュ回路５０が備える受光素子を利用せずに、被写体へのプレ発光を検知するための受光素子を備える別の回路を設けてももちろん構わない。
【００３７】
続いて、本実施形態に係る撮像システムにおいて同期撮影を行う場合の各撮像装置の処理手順について、撮像装置１０−１および撮像装置１０−２のシャッタボタン操作をそれぞれ別のユーザが行う場合を例にして説明する。
【００３８】
まずユーザは、主装置モードとなる撮像装置１０−１を操作して、撮影回数やフラッシュ発光の有無などの同期撮影に必要な初期設定を行い、撮像装置１０−１を所望の場所に配置する。さらに、ユーザは、副装置モードとなる撮影装置１０−２を操作して、撮像装置１０−１と同様に同期撮影に必要な初期設定を行い、撮像装置１０−２を所望の場所に配置する。もちろん、各撮像装置１０を各ユーザが手で持って構えても構わない。また、撮像装置１０−１および撮像装置１０−２に無線もしくは有線により通信を行う手段を設け、ユーザが撮像装置１０−１を操作することで撮像装置１０−１についての主装置モードの設定と併せて、ネットワークを介して撮像装置１０−２の副装置モードの設定を行ってもよい。
【００３９】
撮像装置１０−１は、ユーザからの主装置モードの設定操作を受けてリセット信号の出力のトリガとなるプレ発光の光量を、被写体の輝度に基づいて導出する。一方、撮像装置１０−２は、ユーザからの副装置モードの設定操作を受けて、撮像装置１０−１によるプレ発光の検知を行うために必要な閾電圧値ＶSを導出する（つまり、検知電圧値ＶPから閾電圧値ＶSを求める）。このようにして、初期設定が完了した段階で、第１のユーザが撮像装置１０−１のシャッタボタンを半押しするとともに、第２のユーザが撮像装置１０−２のシャッタボタンを半押しすると、各撮像装置はそれぞれＡＥ／ＡＦ（オートエクスポージャ／オートフォーカス）を行い同期撮影の待機状態となる。そして、第１のユーザが撮像装置１０−１のシャッタボタンを全押しすると、撮像装置１０−１と撮像装置１０−２との間で同期撮影が開始される。以下、主装置モードに設定された撮像装置１０−１、および副装置モードに設定された撮像装置１０−２の処理手順について、それぞれ個別に説明する。
【００４０】
まず、主装置モードに設定された撮像装置１０−１の処理手順について、図６Ａに示したフローチャート図を用いて説明する。
【００４１】
撮像装置１０−１は、シャッタボタンが半押しされると（Ｓ１０１の判定結果が、肯定「Ｙ」）、ＡＥ／ＡＦ処理を行う（Ｓ１０２）。その後、シャッタボタンが全押しされると（Ｓ１０３での判定結果が、肯定「Ｙ」）、フラッシュ回路５０−１がプレ発光を行い（Ｓ１０４）、そのプレ発光と同時にタイミングジェネレータ４０−１にリセット信号を出力する（Ｓ１０５）。これによりタイミングジェネレータ４０−１が出力する垂直同期信号等の各同期信号がリセットされる。そして、撮像装置１０−１は、リセット後のタイミングジェネレータ４０−１が出力する各同期信号に同期して、所定の撮影処理を実行し（Ｓ１０６）、初期設定された撮影回数が終了していなければ（Ｓ１０７の判定結果が、否定「Ｎ」）、Ｓ１０４からの処理を繰り返し、再度撮像装置間の同期が取られ撮影処理が行われる。一方、初期設定された撮影回数が終了していれば（Ｓ１０７の判定結果が、肯定「Ｙ」）、撮像装置１０−１は、同期撮影を終了する。
【００４２】
続いて、副装置モードに設定された撮像装置１０−２の処理手順について、図６Ｂに示すフローチャート図を用いて説明する。
【００４３】
撮像装置１０−２は、シャッタボタンが半押しされると（Ｓ２０１の判定結果が、肯定「Ｙ」）、ＡＥ／ＡＦを行う（Ｓ２０２）。その後、撮像装置１０−１がプレ発光するまで待機し、プレ発光されると、フラッシュ回路５０−２は、そのプレ発光を検知し（Ｓ２０３の判定結果が、肯定「Ｙ」）、タイミングジェネレータ４０−２にリセット信号を出力する（Ｓ２０４）。これによりタイミングジェネレータ４０−２が出力する各同期信号がリセットされる。撮像装置１０−２は、リセット後のタイミングジェネレータ４０−２が出力する各同期信号に同期して、所定の撮影処理を実行し（Ｓ２０５）、初期設定された撮影回数が終了していなければ（Ｓ２０６の判定結果が、否定「Ｎ」）、Ｓ２０３からの処理を繰り返し、再度撮像装置間の同期が取られ撮影処理が行われる。一方、初期設定された撮影回数が終了していれば（Ｓ２０６の判定結果が、肯定「Ｙ」）、撮像装置１０−２は、同期撮影を終了する。
【００４４】
以上のように、プレ発光をトリガとしてタイミングジェネレータ４０−１およびタイミングジェネレータ４０−２に対して実質的に同時にリセット信号が出力され、撮像装置１０−１と撮像装置１０−２との間で同期を取る。よって、撮像装置１０−１と撮像装置１０−２とは、同期がとれたタイミングジェネレータ４０−１，４０−２が出力する各同期信号に基づいてそれぞれの固体撮像素子から映像信号が出力される。つまり、撮像装置１０−１と撮像装置１０−２とは、同期ずれを起こすことなく協同して、例えば、被写体の３次元画像を生成したり、被写体までの距離を測定したり、パノラマなどの広範囲画像を生成することができる。なお、副装置モードに設定された撮像装置は、プレ発光の検知をトリガとする撮影のみを許可し、シャッタボタンの全押し操作をトリガとする撮影を禁止する設定にしてもよい。これにより、副装置モードに設定された撮像装置を操作するユーザが誤ってシャッタボタンを全押して、撮影が行われることを防止することができる。
【００４５】
図７は、主装置モードに設定した撮像装置１０−１が行うプレ発光をトリガとして、撮像装置１０−１と副装置モードに設定した撮像装置１０−２とが同期をして、同時撮影を行う場合のタイミングチャートを示す図である。図７に示す通り、本実施形態によれば、プレ発光をトリガとして各タイミングジェネレータ４０に同時にリセット信号が出力され、各垂直同期信号は同期するため、各撮像装置は、同じタイミングで露光を開始し、終了することができる。
【００４６】
また、本実施形態によれば、各撮像装置は同期が取られているため、主装置モードもしくは副装置モードに設定されたいずれか１台の撮像装置が撮影時に被写体を照明するためのフラッシュ発光を行えば、同時撮影を行う残りの撮像装置は、他の撮像装置が行うフラッシュ発光によって被写体が照明されているため、フラッシュ発光を行わなくてもフラッシュ撮影を行うことができる。
【００４７】
図８Ａは、主装置モードに設定された撮像装置１０−１が、フラッシュ発光して撮影すると同時に、副装置モードに設定された撮像装置１０−２が、フラッシュ発光せずに撮影する場合のタイミングチャートを示す図であり、図８Ｂは、逆に副装置モードに設定された撮像装置１０−２がフラッシュ発光して撮影する場合のタイミングチャートを示す図である。
【００４８】
図８Ａおよび図８Ｂに示す通り、本実施形態によれば、いずれか一台の撮像装置がフラッシュ発光すれば、撮像装置は自身でフラッシュ発光しなくても、他の撮像装置が行うフラッシュ発光を利用して、フラッシュ撮影を行うことができる。。このように、本実施形態によれば、各撮像装置が備えるタイミングジェネレータ間で同期が取られているため、一台の撮像装置のみがフラッシュ撮影を行い、他の撮像装置はフラッシュ無しで同時に撮影を行うなどの同時撮影が同期ずれすることなく実行することができる。
【００４９】
さらに、本実施形態によれば、撮像装置間で同期が取られているため、複数の撮像装置が同時にフラッシュ発光を行い同時撮影することも容易に実現できる。これにより、被写体に照射するフラッシュ光の光量を各撮像装置に分散させることができるため、各撮像装置のフラッシュ光量を低めに設定して撮影することができ、各撮像装置のフラッシュ発光に伴う消費電力を抑えることができる。例えば、撮像装置１０−１および撮像装置１０−２が同時にフラッシュ発光して同一の被写体の撮影を行う場合、撮像装置１０−１のフラッシュ光量ＧＮ（Ｍ）、撮像装置１０−２のフラッシュ光量ＧＮ（Ｓ）とすると、合計のフラッシュ光量ＧＮ（Ｔ）は、
【数１】
2006352723.tif 000003
となる。そして、同時撮影では、ＧＮ（Ｍ）≒ＧＮ（Ｓ）であるため、各撮像装置の消費電力は、一台でフラッシュ発光する場合よりも効率差を考慮しなければ約５０％少ない消費電力で済む。よって、各撮像装置は、１回のフラッシュ発光に必要な充電量を少なくすることができるため、フラッシュ発光の充電時間の短縮を図ることができる。これにより、例えば、フラッシュ発光を伴う連続撮影の撮影間隔を短縮することができる。
【００５０】
また、撮像装置ごとに異なる撮影パラメータにより、同一タイミングで同一の被写体の撮影をしたり、同一タイミングで撮影して得られた画像データに対して撮像装置ごとに異なる画像処理をすることも容易に実現することができる。これにより、例えば、同一タイミングで異なる長さの露光期間により撮影して得られた複数の画像データを合成することなどが容易に実現できる。なお、撮影パラメータとしては、露光期間の長さのほか、例えば固体撮像素子の増幅率、ホワイトバランスなど撮影前の設定条件があり、画像処理としては、例えば、エッジ強調や色再現などがある。また、図６Ａや図６ＢのＡＥ／ＡＦ処理（Ｓ１０２，Ｓ２０２）で上記に挙げたマニュアル処理をしてもよいので、撮影距離を変えることも容易に実現できる。
【００５１】
さらに、本実施形態の変形例として、撮像装置１０−２が副装置モードに設定された時点でＡＥ／ＡＦ処理を行い、プレ発光を検知する待機状態となるようにシステムを構築しておけば、撮像装置１０−２は、シャッタボタンが半押しされなくても、撮像装置１０−１のプレ発光をトリガとして、同期して撮影することができる。これにより、ユーザは撮像装置１０−１を操作するだけで複数の撮像装置による同時撮影を容易に行うことができる。
【００５２】
また、本実施形態の別の変形例として、１台の撮影装置ずつ順次撮影を行う（以下、順次撮影モードと呼ぶ）ことも容易に実現することができる。例えば、本実施形態に係る撮像システムをＮ台の撮像装置で構成し、それぞれの撮像装置に、１〜Ｎまでの番号を付け、ｎ（整数）番の撮像装置を撮像装置［ｎ］、各撮像装置の垂直同期信号の周期を周期間隔Ｓと表す。そして、各撮像装置の初期設定において、図９に示すような撮影動作条件を設定しておく。このように設定すれば、撮像装置［ｎ］は、リセット信号出力後、（ｎ−１）×Ｓ＋αＳだけ待機して（αは整数であり、リセット信号出力後、撮像装置が露光処理を開始できるまでの処理時間を考慮して設定する）、リセット信号により一旦リセットされた垂直同期信号に基づいて露光を行う。そして、露光終了後、（Ｎ−１）×Ｓだけ待機してさらに露光を行う。この処理手順を、初期設定において定められた撮影回数、繰り返すことで、撮影装置が１台ずつ順次撮影できる。図１０は、撮像装置［１］がリセット信号出力後、Ｓ（つまり、α＝１）だけ待機して、露光を開始するとともに、撮像装置［２］が、リセット信号出力後、２Ｓだけ待機して露光を開始する場合のタイミングチャートを示す図である。このように、本実施形態によれば、撮像装置間でプレ発光をトリガとして正確に同期が取られているため、１台の撮影装置ずつ順次撮影を行うことを容易に実現することができる。
【００５３】
また、本実施形態の別の変形例として、上記のように各撮像装置を主装置モードもしくは副装置モードのいずれか一方に設定する方法ではなく、すべての撮像装置を同じ動作モード（以下、同期撮影モードと呼ぶ）に設定しておくこともできる。このモードでは、いずれかの撮像装置のシャッタボタンが全押しされると、その撮像装置がプレ発光を行うとともに自身のタイミングジェネレータにリセット信号を出力し、他の撮像装置は、そのプレ発光を検知して、自身のタイミングジェネレータにリセット信号を出力する。以下、この同期撮影モードに設定された各撮像装置の動作手順について、図１１に示すフローチャートを用いてさらに説明する。
【００５４】
まず、撮像装置は、同期撮影モードの設定を行う（Ｓ３０１）。より具体的には、ユーザ操作により、撮影回数やフラッシュ発光の有無などの同期撮影に必要な初期設定を行い、所定の場所に撮像装置を配置する。撮像装置は、ユーザからの同期撮影モードの設定操作を受けてリセット信号の出力のトリガとなるプレ発光の光量を、被写体の輝度に基づいて導出するとともに、プレ発光の検知を行うために必要な閾電圧値ＶSを導出する。そして、同期撮影モードに必要な各設定が終了した段階で、撮像装置は、ＡＥ／ＡＦ処理を実行し、待機状態となる。
【００５５】
その後、撮像装置は、シャッタボタンが全押しされた場合（Ｓ３０２の判定結果が、肯定「Ｙ」）、プレ発光を行い（Ｓ３０３）、自身のタイミングジェネレータにリセット信号を出力する（Ｓ３０５）。一方、シャッタボタンが全押しされず（Ｓ３０２の判定結果が、否定「Ｎ」）、他の撮像装置によるプレ発光を検知した場合は（Ｓ３０４の判定結果が、肯定「Ｙ」）、その時点で自身のタイミングジェネレータにリセット信号を出力する（Ｓ３０５）。
【００５６】
リセット信号がタイミングジェネレータに出力されると、撮像装置は撮影処理を行い（Ｓ３０６）、初期設定において指定された撮影回数が終了していなければ（Ｓ３０７の判定結果が、否定「Ｎ」）、さらにＳ３０２以降の処理を継続し、指定された撮影回数が終了していれば（Ｓ３０７の判定結果が、肯定「Ｙ」）、同期撮影モードを終了する。
【００５７】
このように、各撮像装置を主装置モードもしくは副装置モードのいずれか一方に設定する方法ではなく、すべての撮像装置を同じ動作モードに設定する方法にすれば、ユーザは、任意の撮像装置を選択して、その撮像装置のシャッタボタンを全押しするだけで、同期撮影を開始することができる。なお、初期設定において、撮影回数を設定せずに、ユーザがいずれかの撮像装置のシャッタボタンを全押ししている間、撮影を継続してもよい。
【００５８】
ここで、さらに別の変形例として、複数の撮像装置が同時撮影を連続して行う場合において、撮影ごとに予め定められた順番で１台の撮像装置がフラッシュ発光を行う場合（以下、同時連続フラッシュ撮影モードと呼ぶ）について説明する。この同時連続フラッシュモードでは、次のようなことが起こりうる。つまり、プレ発光などフラッシュを発光するために必要な電力を充電するには、それなりの充電時間がかかり、その充電時間は撮像装置間で異なる。そのため、同時連続フラッシュ撮影モードにおいて、複数の撮像装置が予め定められた順番で順次フラッシュ発光を伴う撮影を行うと、他の撮像装置がすでに充電が完了しているのにも拘わらず、フラッシュ発光の順番に割り当てられた撮像装置がまだ充電が完了していないために、次の撮影が開始するまで待機しなければならない場合がある。そこで、変形例では、フラッシュ発光に必要な電力量の充電が完了した撮像装置が順次プレ発光を行い、上記の通り撮像装置間の同期を取り、同時フラッシュ撮影を行う。。
【００５９】
以下、同時連続フラッシュ撮影モードにおける撮像装置１０の処理手順について、図１２に示すフローチャートを用いて説明する。
【００６０】
まず、撮像装置１０は、同時連続フラッシュ撮影モードの設定処理を行う（Ｓ４０１）。より具体的には、撮影装置１０は、ユーザ操作により、撮影間隔や撮影回数など同時連続フラッシュ撮影モードの動作に必要な各種撮影パラメータの設定を行う。さらに、撮像装置１０は、ユーザからの同時連続フラッシュ撮影モードの設定操作を受けてリセット信号の出力のトリガとなるプレ発光の光量を被写体の輝度に基づいて導出するとともに、プレ発光の検知を行うために必要な閾電圧値ＶSを導出する。そして、同期撮影モードに必要な各設定が終了した段階で、撮像装置１０は、ＡＥ／ＡＦ処理を実行する。
【００６１】
さらに、撮像装置１０は、フラッシュ充電が必要であれば（Ｓ４０２の判定結果が、肯定「Ｙ」）、フラッシュ充電を開始し（Ｓ４０３）、その後、Ｓ４０４の動作に移り、フラッシュ充電が不要であれば、そのまま、Ｓ４０４の動作に移る。そして、他の撮像装置によるプレ発光を検知せず（Ｓ４０４の判定結果が、否定「Ｎ」）、フラッシュ充電が完了していれば（Ｓ４０５の判定結果が、肯定「Ｙ」）、撮像装置１０は、プレ発光を行うと同時に（Ｓ４０６）、タイミングジェネレータ４０にリセット信号を出力する（Ｓ４０７）。
【００６２】
一方、撮像装置１０が、フラッシュ充電が完了してプレ発光を行う前に、他の撮像装置によるプレ発光を検知した場合は（Ｓ４０４での判定結果が、肯定「Ｙ」）、そのプレ発光の検知をトリガとして、タイミングジェネレータ４０にリセット信号を出力する（Ｓ４０７）。
【００６３】
リセット信号がタイミングジェネレータ４０に出力されると、撮像装置１０は撮影処理を行い（Ｓ４０８）、さらに初期設定において指定された撮影回数が終了していなければ（Ｓ４０９の判定結果が、否定「Ｎ」）、さらにＳ４０２以降の処理を継続し、指定された撮影回数が終了していれば（Ｓ４０９の判定結果が、肯定「Ｙ」）、同時連続フラッシュ撮影モードを終了する。
【００６４】
このように、フラッシュ充電が完了した撮像装置が順次プレ発光を行い、同時フラッシュ撮影を行うことにより、フラッシュ充電により生じる撮影遅延を少なくすることができるため、より高速な同時連写を実現することができる。また、撮影ごとに撮像装置間でプレ発光をトリガとして同期を取るため、撮像装置間の撮影やフラッシュ発光のタイミングのずれを少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本実施形態に係る撮像システムの概略構成を示す図である。
【図２】本実施形態における撮像装置の機能ブロックを示す図である。
【図３】フラッシュ回路の詳細な機能ブロックを示す図である。
【図４】フラッシュ発光前からフラッシュ発光後までにおける検知電圧値ＶPの時間変化を示す図である。
【図５Ａ】輝度検知回路の回路構成図であり、自動調光モード時の輝度検知回路の様子を示す図である。
【図５Ｂ】輝度検知回路の回路構成図であり、リセット信号出力モード時の輝度検知回路の様子を示す図である。
【図６Ａ】主装置モードに設定された撮像装置の処理手順を示すフローチャート図である。
【図６Ｂ】副装置モードに設定された撮像装置の処理手順を示すフローチャート図である。
【図７】フラッシュ発光せずに同時撮影を行う撮像装置のタイミングチャートを示す図である。
【図８Ａ】主装置モードに設定された撮像装置がフラッシュ発光して同時撮影を行う場合のタイミングチャート図である。
【図８Ｂ】副装置モードに設定された撮像装置がフラッシュ発光して同時撮影を行う場合のタイミングチャート図である。
【図９】順次撮影モードで動作する撮像装置［ｎ］の撮影動作条件を示す図である。
【図１０】順次撮影モードで動作する撮像装置のタイミングチャートを示す図である。
【図１１】同期撮影モードで動作する撮像装置の処理手順を示すフローチャート図である。
【図１２】同時連続フラッシュ撮影モードで動作する撮像装置の処理手順を示すフローチャート図である。
【符号の説明】
【００６６】
１０  撮像装置、３０  光学系、３２  イメージ・センサ、３４  ＣＤＳ−ＡＤ回路、３６  画像処理回路、３８  記憶装置、４０  タイミングジェネレータ、５０  フラッシュ回路、５２  フラッシュ制御回路、５４  フラッシュ駆動回路、５６  発光回路、６０  検知回路、６２  輝度検知回路、６４  デジタル変換回路、６６  比較回路、６８  制御回路、７０  操作部。
【図１】
2006352723.tif 000004
【図２】
2006352723.tif 000005
【図３】
2006352723.tif 000006
【図４】
2006352723.tif 000007
【図５Ａ】
2006352723.tif 000008
【図５Ｂ】
2006352723.tif 000009
【図６Ａ】
2006352723.tif 000010
【図６Ｂ】
2006352723.tif 000011
【図７】
2006352723.tif 000012
【図９】
2006352723.tif 000013
【図１１】
2006352723.tif 000014
【図１２】
2006352723.tif 000015
【図８Ａ】
2006352723.tif 000016
【図８Ｂ】
2006352723.tif 000017
【図１０】
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